9 亿吨碳排放压力下，商用车补能基建的突围

商用车补能,算好TCO这本经济账

摘要:破解商用车转型的“阿克琉斯之踵”

关于商用车,一组数据很有意思。

2023年,我国由汽车运行产生的碳排放超过9亿吨,在交通碳排放中占比超过85%。其中,商用车保有量仅占汽车整体保有量的12%,但其碳排放量的占比超过55%。

不难看出,商用车是汽车行业绿色低碳转型的关键少数。商用车保有量相对较小,但总碳排放量占比较高。随着“碳达峰、碳中和”进入落实执行期,商用车市场规模的扩张进一步加大了汽车行业的减碳压力。从某种程度上说,商用车向新能源转型,比乘用车的电动化更迫切。

近年来,在政策与市场的双重驱动下,新能源也不负众望,为商用车市场的爆发“添了一把火”。2023年,新能源商用车销量44.7万辆,同比增长32.3%,高于整体商用车增速10%。新能源成为商用车市场的增长主引擎,市场渗透率一路突破11%。

这个成绩固然不俗,但与乘用车约40%的渗透率相比,新能源商用车还有很大的发展空间,成长的烦恼也有不少。有人甚至称,商用车是新能源发展需要攻破的最后堡垒。其中,基础设施建设正是关键一环。

新能源商用车补能基础设施为何如此重要?与乘用车相比,又有哪些瓶颈待解?面对商用车向新能源转型的迫切需求,行业应如何破局?近日,在中国电动汽车百人会与京能新能源联合主办的“商用车补能基础设施建设高端研讨会”上,诸多来自政府主管部门、协会组织、商用车企业、能源企业等领域的领导、专家、高管代表,共同为商用车补能基础设施的发展建言献策。

1、TCO平价“追逐战”

要想厘清新能源商用车补能基础设施建设背后的核心逻辑,就要归回商用车的本质。

一个业内共识是,商用车的属性仍是生产资料,是用户赖以生存的赚钱工具,TCO(整体拥有成本)是最受关注的决定因素。TCO包含了购车成本、‌运营成本以及处置资产能得到的残值。只有与传统燃油商用车实现TCO平价时,新能源商用车才真正具备了足够的市场竞争力。

补能基础设施,正是影响商用车‌运营成本的关键度量衡。

与乘用车相比,商用车行业大都奉行“兵贵神速”,信仰“时间就是金钱”,其使用强度大、续航要求高,补能需求频繁,运营属性更强,普遍对高效补能技术需求更迫切。

当前,商用车充电桩功率基本为120kW-300kW,主流商用车型电池包容量超过280kWh。简单计算不难发现,45分钟以上的充电时间会挤占商用车实际营运时间,进一步压缩商用车利润空间。

研讨会上,湖南京能新能源科技有限公司副董事长孙茂建还指出,在商用车中,体积较小的4.2米的箱货或小物流车,可以去公共场站充电。但不能忽视的是,体积更大的重卡等车型充电难问题更为严重,仍面临充电速度慢、专用充电场站不足等问题。

因此,有分析认为,随着电池价格的不断下降,“购车贵”对商用车新能源化的阻碍将逐渐减小,“补能难”或将成为影响商用车转型的“阿克琉斯之踵”。

相关数据显示,截至2024年6月,我国充电桩建设数量达到1024.4万个,其中公共充电桩312.2万个,其中直流桩占比超过45%。但把这个数据拆解开来,120kW以上的公共快充桩占比仅为17%,无法有效满足商用车的补能需求。

从换电的角度上看,我国已建成换电站3772座,商用车换电站建设运营以国电投为主,目前建设数量超过700座。

事实上,“大功率充电设施数量不足,充电效率低”,只是新能源商用车补能面临的问题之一。

中国汽车技术研究中心首席专家、中国汽车战略与政策研究中心副主任方海峰认为,目前商用车补能设施在“充电设施建设成本高,土地使用受限;充电设施布局不合理,兼容性差;大功率充电设施数量不足,充电效率低,充电电价上涨,服务费用不透明”等方面仍存痛点。

因此,如何持续完善补能基础设施网络,成为促进商用车向新能源转型的核心任务之一。

2、技术、市场“两手抓”

毫无疑问的是,要想让新能源商用车补能“像加油一样方便”,补能基础设施建设还有几场硬仗要打。好在,这并非“无解的死局”,技术创新与政策支持,正是破局的两把关键钥匙。

孙茂建认为,从兆瓦级充电技术、大功率液冷充电技术再到智能充电管理系统、安全检测与预警系统等,技术创新是提升商用车补能效率与安全性的重要手段。

以兆瓦级充电技术为例,随着电池寿命及补能速度提高、油电差价提升等发展趋势,在封闭、短途、长途三个典型场景下,兆瓦级快充都能成为兼具通用性、经济性的高效补能方案,具备较大市场发展潜力。

实际上,在业内,兆瓦级充电技术并非是遥不可及的技术构想。

从整车维度看,国内部分车企率先推出了600kW-1MW的车型以及充电设备,如三一魔塔1165、上汽红岩杰虎6X4等,部分企业开始探索充电功率在 600kW-1MW 区间的商业化试运营。

今年5月,中电联标准化管理中心还组织召开了“电动重卡兆瓦级充电研究”课题中期会,全面总结了兆瓦级快充技术在支撑中重型电动化转型方面的应用潜力、优势和挑战。

值得一提的是,在兆瓦级充电技术、大功率液冷充电技术领域,京能新能源通过前瞻性布局,在多项技术上取得突破,率先证明了其商业化应用的可能性。

据了解,京能新能源推行1000V1500A高压大电流策略,开发出480kW单枪、960kW分体式三枪等多款液冷超充产品,已成功在青藏高原等高原地区部署了1000V大功率充电设备,为商用车在极端环境下的稳定运行提供了有力保障。此外,京能新能源自主研发的一体式三枪480kW大功率充电桩已在内蒙古鄂尔多斯、新疆阿克苏、宁夏石嘴山、山西大同等多个矿区成功应用。

如果说,充满想象力的新技术为商用车补能基础设施建设提供了更多可能性,政策支持则为新技术的商业化落地提供更强的加速度。

方海峰建议,在商用车充换电基础设施规划、建设、金融等方面给予政策扶持,推动产业高质量发展。

重点场景规划上,应在高速公路沿线,持续推进商用车补能基础设施建设;逐步制定重点城市、重点区域及全国范围内关键货运通道快速补能体系建设示范计划。

基础设施建设上,应提供资金补贴及税收优惠,完善支持渠道;设立专项资金或拨款计划,减免相关税收。

土地资源协调上,应科学规划商用车充换电基础设施布点,并将其纳入城市规划,确保建设与城市发展相互协调;简化公路沿线等重点场景充换电站建设土地审批流程,提供用地便利。

金融服务支持上,应创新金融支持模式,加大绿色贷款等金融支持新模式;从资金端加大新能源汽车充换电基础设施建设的支持等。

3、V2G是未来

V2G(Vehicle-to-Grid),指的是电动汽车与电网之间的能量双向流动技术。它打破了传统电动汽车只能单向从电网获取电能的局限性,能够为参与充电的各个角色带来益处,让车主、电网、车企实现“三赢”。

中国科学院院士欧阳明高曾预计,未来十年,电动汽车智慧能源有望达到万亿产业规模。其黄金组合是分布式光伏+电池储能+车网互动+互联网+区块链,到2060年,将有望进入十万亿时代。

有分析认为,V2G可以借助智能有序充电、超充技术、双向充电、新型储能、虚拟电厂等技术实现与电网的双向互动,进一步提升电网的智能化水平和市场化运作能力,还能优化新能源车的充电行为,为充电系统提供稳定的、有力的保障。

同时,通过储能系统在电价低谷期储存能量,并在高峰时段释放,实现了峰谷套利,也为工业园区、偏远地区、住宅社区和商业建筑等多种场景提供了绿色、可靠的电源。

在孙茂建看来,与新能源乘用车平均50-60度带电量相比,新能源商用车带电量动辄两、三百度,用“大号充电宝”比喻毫不为过。因此,对于商用车来说,V2G同样是一块不能放弃的大蛋糕。新能源商用车与电网、储能、可再生能源的融合发展留给市场更大的想象空间。

举个例子,在重卡领域,京能新能源推出了“光储充+迷你换电站”方案,创新性地将光伏发电与矿山生态治理及响应满足矿山电动重卡补能需求相结合,将废弃矿山转变为宝贵的能源资源,使其同时具有发电和充换电的双重功能,这一方案不仅有利于生态环境的恢复,也提高了能源的利用效率。

4、结语

中国是全球最大的商用车的生产国和使用国,商用车产业基础好、规模大。作为新能源转型下半场的主战场,无论是从对“双碳”战略的影响,还是从产业转型升级本身来看,其重要性都不言而喻。

与乘用车相比,商用车的新能源转型更为复杂,难度也更大。要想实现这个目标,更需要产业链上下游协同创新,进一步完善商用车补能基础设施,推动车、桩、网深度融合。只有建好了这张补能网,商用车才能迎头赶上新能源的浪潮。

参考:

[1] 《宁德时代,“卷”向商用车》,钛媒体,作者韩敬娴、编辑张敏

[2] 《对话京能新能源孙茂建:充换电设施未来将走向开放》,中国经营报,尹丽梅 童海华